Pressmeddelande

Ringsystem upptäckt runt asteroid

Asteroiden Chariklo har två ringar

26 mars 2014

Observationer från många platser i Sydamerika, däribland ESO:s La Silla-observatorium, har bidragit till en överraskande upptäckt, nämligen att den avlägsna asteroiden Chariklo omges av två täta och smala ringar. Man känner sedan tidigare bara till fyra himlakroppar med ringar – de mycket större planeterna Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus – så det här är den överlägset minsta himlakroppen med ringar hittills. Ringarnas ursprung är ännu ett mysterium, men de kan vara resultatet av en kollision som skapade en skiva av stenkross. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Natures nätupplaga den 26 mars 2014.

Saturnus ringar är något av det häftigaste man kan se på stjärnhimlen. Mindre framträdande ringar har också upptäckts runt de andra gasjättarna. Trots noggranna efterforskningar har man inte hittat några ringar kring mindre himlakroppar i solsystemet. Men nu har observationer av den avlägsna småplaneten [1] (10199) Chariklo [2] som utfördes medan den passerade framför en stjärna visat att objektet omges av två smala ringar.

Felipe Braga-Ribas vid Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilien, planerade observationsprojektet och är förstaförfattare till den nya artikeln:

– Vi letade inte efter någon ring och vi trodde inte att små himlakroppar som Chariklo överhuvudtaget hade ringar. Upptäckten – och systemets detaljrikedom – kom som en total överraskning!

Chariklo är den största medlemmen av en småplanetsklass som kallas kentaurer [3] och ligger i omloppsbana runt solen mellan Saturnus och Uranus i de yttre delarna av solsystemet. Man hade förutsett att den skulle passera framför stjärnan UCAC4 248-108672 den 3 juni 2013 sett från Sydamerika [4]. Astronomer använde sju olika teleskop, däribland det danska 1,54-metersteleskopet och TRAPPIST-teleskopet vid ESO:s La Silla-observatorium i Chile [5] och kunde då titta på medan stjärnan försvann under några sekunder medan ljuset från den blockerades från Chariklo – en så kallad ockultation [6].

Men de upptäckte mycket mer än vad de hade väntat sig. Både några sekunder innan och några sekunder efter Chariklos ockultation blev ljuset från stjärnan marginellt försvagat [7]. Någonting omkring Chariklo blockerade ljuset! Genom att jämföra vad som setts från olika platser kunde teamet rekonstruera både småplanetens form och storlek, men också de nyupptäckta ringarnas storlek, bredd, vinkel och andra egenskaper.

Teamet upptäckte att ringsystemet består av två välavgränsade ringar. De är bara sju respektive tre kilometer breda med ett tydligt glapp på nio kilometer mellan dem, detta runt en liten himlakropp bara 250 kilometer tvärs över, i omloppsbana runt solen bortom Saturnus bana.

Uffe Gråe Jørgensen vid Niels Bohr-institutet vid Köpenhamns universitet i Danmark är med i teamet:

– För mig var det rätt häpnadsväckande när jag insåg att vi inte bara upptäckt ett ringsystem, utan också kunde fastställa att det består av två välavgränsade ringar. Jag försöker tänka mig hur det skulle vara att stå på den här isiga himlakroppen – tillräckligt liten för att en snabb sportbil skulle kunna nå flykthastighet och köra ut i rymden – och spana upp på ett 20 kilometer brett ringsystem som ligger 1000 gånger närmare än avståndet mellan jorden och månen. [8]

Trots att många frågor återstår att besvara tror astronomer att sådana ringar troligen kan bildas av fragmentrester efter en kollision. För att resterna ska kunna hållas kvar i de två smala ringarna borde också mindre satelliter kretsa kring asteroiden, så kallade herdemånar.

– Utöver dess ringar är det alltså troligt att Chariklo har åtminstone en liten måne som återstår att upptäcka, säger Felipe Braga Ribas.

Ringarna kan visa sig vara ett fenomen som till slut leder till att en liten måne bildas. Ett sådant händelseförlopp, men i mycket större skala, kan förklara hur vår egen måne bildades när solsystemet var ungt. Det kan också förklara hur många andra satelliter runt planeter och asteroider har bildats.

Forskarna som lett projektet har gett ringarna de provisoriska smeknamnen Oiapoque och Chuí efter två floder i nordligaste respektive sydligaste Brasilien [9]. 

Noter

[1] Alla objekt i omloppsbana runt solen som är så små (har så låg massa) att deras egen gravitation inte drar ihop dem till en nästan sfärisk kropp definieras numera av IAU som mindre solsystemskroppar. Klassen omfattar just nu de flesta asteroider i solsystemet, jordnära objekt (NEO, near-earth object), Mars och Jupiters trojanska asteroider, de flesta kentaurer, de flesta transneptunska objekt (TNO; trans-Neptunian objects) samt kometer. I vardagligt språk används orden asteroid och småplanet ofta med samma betydelse.

[2] Den Internationella astronomiska unionens Minor Planet Center är sambandscentral för spaning efter små himlakroppar i solsystemet. De tilldelade namnen har två delar: ett nummer – som från början var i nummerordning efter när objektet upptäcktes, men nu är i nummerordning efter när objektets omloppsbana blev väletablerad – samt ett namn.

[3] Kentaurer är små himlakroppar med instabila omloppsbanor i solsystemets ytterområden. De passerar jätteplaneternas omloppsbanor, och eftersom deras egna omloppsbanor ofta utsätts för störningar förväntas de hålla sig kvar i sin bana bara några miljoner år. Kentaurer är inte samma sak som de mycket vanligare asteroiderna i asteroidbältet mellan Mars och Jupiters omloppsbanor. Kentaurerna kan ursprungligen ha kommit från Kuiperbältet och har fått sitt namn eftersom de precis som de mytologiska kentaurerna har kännetecken från två olika sorters föremål, nämligen kometer och asteroider. Chariklo påminner mer om en asteroid och verkar inte bete sig som en komet.

[4] Ockultationen förutspåddes genom en systematisk spaning med MPG/ESO:s 2,2-metersteleskop vid ESO:s La Silla-observatorium. En beskrivning av hur man gick till väga har nyligen publicerats.

[5] Utöver det danska 1,54-metersteleskopet och TRAPPIST-teleskopet vid ESO:s La Silla-observatorium gjordes observationer vid följande observatorier: Universidad Católica-observatoriet (UCO) Santa Martina, som drivs av Pontifícia Universidad Católica de Chile (PUC); PROMPT-teleskopen, som ägs och drivs av University of North Carolina at Chapel Hill; Pico dos Dias-observatoriet, som tillhör Brasiliens Nationella laboratorium för astrofysik (OPD/LNA); teleskopet SOAR (Southern Astrophysical Research); Caisey Harlingtens 20-tums Planewave-teleskop, som ingår i Searchlight Observatory Network; R. Sandness teleskop på San Pedro de Atacama Celestial Explorations; observatoriet hos Universidade Estadual de Ponta Grossa; Observatorio Astronomico Los Molinos (OALM) i Uruguay; Observatorio Astronomico, Estacion Astrofisica de Bosque Alegre, Universidad Nacional de Cordoba, Argentina; Polo Astronômico Casimiro Montenegro Filho-observatoriet och observatoriet El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentina.

[6] Detta är det enda sättet att få en exakt uppskattning på en sådan avlägsen himlakropps storlek och form. Chariklo är bara ungefär 250 kilometer tvärsöver och befinner sig mer än en miljard kilometer från jorden. Även med de bästa teleskopen uppträder ett så litet och avlägset objekt bara som en svag ljuspunkt.

[7] Uranus ringar och ringbågarna runt Neptunus upptäcktes på ett liknande sätt vid passager under 1977 respektive 1984. ESO-teleskop var inblandade även vid upptäckten av Neptunus ringar.

[8] Om man ska vara petig så måste bilen vara rätt så snabb, något i stil med en Bugatti Veyron 16.4 eller McLaren F1 eftersom flykthastigheten är omkring 350 kilometer per timme.

[9] Dessa smeknamn är endast för informellt bruk. Officiella namn kommer att senare allokeras av IAU enligt befintliga regler för namngivning av himlakroppar.

Mer information

Forskningen presenterades i artikeln “A ring system discovered around the asteroid-like object (10199) Chariklo” av F. Braga-Ribas m. fl. som kommer att publiceras i tidskriften Natures nätupplaga den 26 mars 2014.

Teamet består av F. Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilien), B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris, Paris, Frankrike [LESIA]), J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanien), C. Snodgrass (Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Tyskland), F. Roques (LESIA), R. Vieira-Martins (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilien; Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, Brasilien; Observatoire de Paris, Frankrike), J. I. B. Camargo (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilien), M. Assafin (Observatório do Valongo/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasilien), R. Duffard (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanien), E. Jehin (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgien), J. Pollock (Appalachian State University, Boone, USA), R. Leiva (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), M. Emilio (Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brasilien), D. I. Machado (Polo Astronomico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz do Iguaçu, Brasilien; Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), Foz do Iguaçu, Brasilien), C. Colazo (Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba, Córdoba, Argentina; Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), E. Lellouch (LESIA), J. Skottfelt (Niels Bohr-institutet, Köpenhamns Universitet, Köpenhamn, Danmark; Centre for Star and Planet Formation, Geologiska Museet, Köpenhamn, Danmark), M. Gillon (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgien), N. Ligier (LESIA), L. Maquet (LESIA), G. Benedetti-Rossi (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilien), A. Ramos Gomes Jr (Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, Brasilien), P. Kervella (LESIA), H. Monteiro (Instituto de Física e Química, Itajubá, Brasilien), R. Sfair (UNESP -– Univ Estadual Paulista, Guaratinguetá, Brasilien), M. El Moutamid (LESIA; Observatoire de Paris, Paris, Frankrike), G. Tancredi (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), J. Spagnotto (Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentina), A. Maury (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, San Pedro de Atacama, Chile), N. Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanien), R. Gil-Hutton (Complejo Astronomico El Leoncito (CASLEO) och San Juan National University, San Juan, Argentina), S. Roland (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay), A. Ceretta (Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay; Observatorio del IPA, Ensenanza Secundaria, Uruguay), S.-h. Gu (National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Kina), X.-b. Wang (National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Kina), K. Harpsøe (Niels Bohr-institutet, Köpenhamns Universitet, Köpenhamn, Danmark; Centre for Star and Planet Formation, Geologiska Museet, Köpenhamn, Danmark), M. Rabus (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Tyskland), J. Manfroid (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgien), C. Opitom (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgien), L. Vanzi (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), L. Mehret (Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brasilien), L. Lorenzini (Polo Astronomico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz do Iguaçu, Brasilien), E. M. Schneiter (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentina; Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), R. Melia (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), J. Lecacheux (LESIA), F. Colas (Observatoire de Paris, Paris, Frankrike), F. Vachier (Observatoire de Paris, Paris, Frankrike), T. Widemann (LESIA), L. Almenares (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), R. G. Sandness (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, San Pedro de Atacama, Chile), F. Char (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile), V. Perez (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), P. Lemos (Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), N. Martinez (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), U. G. Jørgensen (Niels Bohr-institutet, Köpenhamns Universitet, Köpenhamn, Danmark; Centre for Star and Planet Formation, Geologiska Museet, Köpenhamn, Danmark), M. Dominik (University of St Andrews, St Andrews, Storbritannien) F. Roig (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilien), D. E. Reichart (University of North Carolina – Chapel Hill, North Carolina, USA [UNC]), A. P. LaCluyze (UNC), J. B. Haislip (UNC), K. M. Ivarsen (UNC), J. P. Moore (UNC), N. R. Frank (UNC) och D. G. Lambas (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentina).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

●      Forskningsartikeln i Nature

●      Foton på det danska 1,54-metersteleskopet

●      Foton på TRAPPIST

Kontakter

Felipe Braga-Ribas
Observatório Nacional/MCTI
Rio de Janeiro, Brazil
Tel: +33 (0) 785944776 (until 28.3) and +55 (21) 3504-9252
Mobil: +55 (21) 983803879 (after 28.3)
E-post: ribas@on.br

Bruno Sicardy
LESIA, Observatoire de Paris, CNRS
Paris, France
Tel: +33 (0) 1 45 07 71 15
Mobil: +33 (0) 6 19 41 26 15
E-post: bruno.sicardy@obspm.fr

José Luis Ortiz
Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC
Granada, Spain
Tel: +34 958 121 311
E-post: ortiz@iaa.es

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1410 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.